Древние изобретения

В средневековом Китае магниты для компасов изгота вл ивались на небольших фабриках. На рисунке из книги 1637 г . изображены способы, которые не изменились за сотни лет. Сидящий за столом мастер, раскалив докрасна стрелки, направляет их в сторону севера и наносит удары мают ком. (В результате ударов молекулы сотрясаются и выстраиваются в северо-южном направлении, образуя сильный магнит.) Другой мастер с помощью дугообразной дрели проделывает в стр елк ах отверстия.

В них описывается похожее защитное устройство в других строениях Цинь Ши-Хуанди, во дворце Эфан, в городе Сяньян. "Воины в железных доспехах притягивались и отталкивались и не могли пройти через двери."

Эти истории были изучены Л. С. Тайем из научно-исследовательского института железа и стали (Пекин), который счел их весьма правдоподобными. Веские дополнительные доказательства в их пользу были предоставлены в результате открытия того, что пески бассейна реки Вэй, неподалеку от истоков древней китайской цивилизации, чрезвычайно богаты окисями магнитного железа. Тай проанализировал окиси, содержащиеся в песке, и нашел их высокомагнитными, они действительно были того же качества, что и окиси, полученные в лаборатории. В дальнейшем путем слабого нагревания (окаливания) окиси могли быть оплавлены вместе для получения мощных магнитных камней любого необходимого размера.

Когда терракотовую армию извлекли из земли на границе могильного комплекса Цинь Ши-Хуанди, мир был изумлен. Еще предстоит решить трудную задачу раскопки самой могилы, но нет сомнения в том, что откроется страна древних научных чудес, одним из которых могут стать останки самой древней в мире магнитной системы безопасности.

УВЕЛИЧИТЕЛЬНЫЕ СТЕКЛА

В 1853 г. Астон Генри Лейярд вернулся с археологических раскопок одной из древних столиц Ассирийского царства на севере Ирака в Нимруде. Среди многих сокровищ, которые он передал в Британский музей, одно особенно заинтересовало его. Это был небольшой овальный полированный кусок горного хрусталя в форме линзы, около четверти дюйма толщиной, одна из его сторон имела плоскую, а другая выпуклую поверхность. Этот предмет он нашел среди коллекции стеклянных изделий VIII—VII вв. до н. э. Лей- ярд обратился за консультацией к известному физику в области оптики Дэвиду Брустеру, который заявил, что таинственный предмет, возможно, использовался "либо для увеличения, либо для концентрации солнечных лучей".

Поперечное сечение линзы, найденной Лейярдом, в натуральную величину.

Лейярд был явно удивлен. "Его свойства, — отмечал он, — едва ли были неизвестны ассирийцам, и, следовательно, мы имеем древнейший образец воспламеняющего или увеличительного стекла."

Как отметил Брустер, линза была "очень слаба", чтобы что-то воспламенить, поэтому, вероятнее всего, она служила для увеличения. С какой целью ассирийцы могли использовать такие оптические средства, достаточно легко угадать. Их мастера продолжали древнюю в Месопотамии традицию изготовления из глины сложных резных печатей наиболее распространенной цилиндрической формы. Само собой разумеется, археологи изучают их оттиски при помощи фотоувеличения или увеличительного стекла просто потому, что детали недостаточно видны невооруженным глазом. По-видимому, довольно разумно предположить, что сами мастера тоже пользовались оптическим средством.

Писари Месопотамии также могли писать поразительно миниатюрные тексты на табличках своим клинообразным почерком (см. "Введение" в разделе Средства информации и связи).

Древняя ассирийская линза, найденная Лейярдом, выставлена в Британском музее (Лондон).

Буквы на одном образце, подготовленном около 2000 г. до н. э. на раннем этапе месопотамской цивилизации Шумера, настолько крошечные, что побудили Сэмюэла Ноя Креймера, крупного специалиста по исследованию Шумера, написать: "Мы удивляемся, как древнему писарю удавалось написать их, и как. написав, он мог прочесть из без увеличительного стекла или микроскопа".

"Помощники для близоруких " или микроскопы?

Линза из Нимруда — не единственный экземпляр. Во время археологических раскопок через 150 лет после открытия Лейярда по всему побережью Средиземного моря и на Ближнем Востоке были найдены линзы из горного хрусталя. Две из них обнаружили в Гордионе, древней столице царя Мидаса в центральной части Турции. 23 линзы с оптическими свойствами выставлены в музее древней критской цивилизации в городе Гераклион на острове Крит. Не менее 50, говорят, было найдено на месте раскопок Трои, хотя только о немногих из них стало известно в печати.

Линзы из горного хрусталя, найденные в этих местах, относятся к II—III вв. н. э., когда Римская империя пришла в упадок. Одна линза, вероятно V в. до н. э., найденная в священной пещере на острове Крит, может с безупречной точностью увеличивать в семь раз. При удалении линзы от рассматриваемого предмета она может фактически увеличивать изображение в 20 раз, но уже со значительным искажением.

Для сравнения, линза, найденная Лейярдом, чрезвычайно слаба, но она способна "продемонстрировать увеличение" (она увеличивает предметы в 0,5 раза). Тем не менее этого было достаточно, чтобы начать полемику, которая кипела доброе столетие. Несмотря на огромное количество археологических доказательств того, что древние люди могли прекрасно делать увеличительные стекла, всегда находились скептики. И хотя такие линзы служили увеличительными стеклами и существовала явная потребность в подобных средствах при изготовлении филигранных печатей и драгоценных камней, некоторые ученые не останавливались ни перед чем, чтобы опровергнуть археологические свидетельства.

"Настоящую" функцию древних линз зачастую видели в украшениях или драгоценностях. В 1984 г. известный знаток металлов и историк науки Массачусетского технологического института профессор Сирил Смит зашел настолько далеко, что отбросил все найденные при раскопках образцы как "явные безделушки". Тремя годами ранее ученые- медики Государственного университета Нью-Йорка Леонард Горелик и Джон Гвиннстг выдвинули гипотезу, что в древнем мире не было необходимости в увеличительных стеклах. Когда люди, страдающие близорукостью, держат небольшие предметы рядом со своими глазами, они могут видеть их гораздо лучше, чем люди с нормальным зрением. Гвиннетт и Горелик доказывают, что миниатюрная работа древнего мира выполнялась руками близоруких мастеров. Поскольку предрасположенность к близорукости передается по наследству, то они полагали, что смена поколений мастеров способствовала развитию этой тенденции.

Многие древние мастера, занятые точной работой, были, по-видимому, близорукими от природы. Однако это не означает, что они не пользовались увеличительными стеклами. К сожалению, Гвиннетт и Горелик сочли доказанным, что "очки были изобретены только в XIII в." Классические источники свидетельствуют, что принцип увеличения был известен за 1000 лет до изобретения очков (см. "Очки" в разделе Личные вещи и украшения).

Например, римский философ и наставник императора Нерона (54—68 гг. н. э.) Сенека отмечал, что крошечные буквы можно увеличить и прочитать, глядя на них через наполненный водой шар, который ведет себя точно также, как и выпуклая хрустальная линза.

Существует также упоминание Плиния о том, что Нерон смотрел на Римские игры через драгоценный камень смарагдус, вероятнее всего, изумруд. Одно увеличительное стекло не могло улучшить зрение вдаль. Однако две выпуклые линзы вместе могли действовать как телескоп, поэтому посчитали, что визуальное вспомогательное средство Нерона было предшественником этого открытия в XVII в. Историки науки обычно с трудом принимают на веру подобную точку зрения. Не исключено, что Нерон пользовался моноклем из вогнутой линзы. В настоящее время линзы такой формы применяют для исправления близорукости. Они были известны в греко-римском мире: множество вогнутых линз из горного хрусталя найдено в греческом храме Артемиды в Эфесе, Западная Турция, которые при раскопках сочли за оптические инструменты. Плиний интересно замечает, что большинство подобных смарагдусу драгоценных камней имеют "вогнутую форму и поэтому фокусируют зрение". Подобного утверждения самого по себе достаточно, чтобы развенчать представление о том, что римлянам были неизвестны свойства линз.

Горелик и Гвиннетт допускают, что линзы использовались в классические времена как зажигательные стекла. Этому есть неоспоримые свидетельства (см. "Зажигательные линзы и зеркала"). Однако линзы, фокусирующие солнечные лучи, должны также и увеличивать. Поэтому они соглашаются, что применение увеличительных стекол в греческие времена было засвидетельствовано, но их использовали только как зажигательные. Эти обоснования допускают, что у греков были увеличительные стекла, но они никогда ими не пользовались! Горелик и Гвиннетг также превратно истолковывают археологические находки. Не могут же они допустить, что все мощные линзы древнего мира, найденные в настоящее время, являются только зажигательными стеклами. Но подходит ли данное объяснение для стеклянных линз, найденных в "Доме гравера" в Помпеях? Несмотря на то, что единственная находка еще не доказательство, она дает дополнительные косвенные подтверждения тому, что древние мастера пользовались увеличительными стеклами.